從智能油田看高校油田數(shù)字化實訓(xùn)中心的建設(shè)

摘 要：油田的未來發(fā)展趨勢是智能油田，為適應(yīng)油田的發(fā)展規(guī)劃，在相關(guān)高校，特別是應(yīng)用型本科或高等職業(yè)院校，用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和智能數(shù)控設(shè)備等技術(shù)和設(shè)備，建設(shè)一個“迷你版智能油田”其中一個模塊——油田數(shù)字化實訓(xùn)中心，從井口采油到處理原有，再到運(yùn)輸儲存的一個過程，對油田員工或相關(guān)石油專業(yè)在校大學(xué)生的教學(xué)培訓(xùn)顯得尤為重要。

國內(nèi)外各大油田建設(shè)中，都對智能油田進(jìn)行了深入研究并提出了自己的理解。外國某石油公司將“智能油田”定義為： a Smart Field is an asset that we can continually optimize 24 hou a day，7 days a week。即智能油田是一周7天、一天24小時連續(xù)優(yōu)化的資產(chǎn)。從本質(zhì)上講，智能油田是油氣藏勘探開發(fā)技術(shù)、油氣開采配套產(chǎn)業(yè)、油氣田生產(chǎn)及決策、現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用等多種業(yè)務(wù)智能化協(xié)同發(fā)展的必然結(jié)果。智能油田的建設(shè)就是讓計算機(jī)或智能設(shè)備逐步代替人工腦力勞動的過程。從應(yīng)用角度來看，“數(shù)字油田”代替了人的重復(fù)性的統(tǒng)計工作，是應(yīng)用知識的過程，“智能油田”代替的則是人的分析歸納工.作，是創(chuàng)造知識和知識共享的過程。從目前來看，智能油田建設(shè)將是一項持久的工作，它會隨著計算機(jī)技術(shù)中人工智能應(yīng)用程度的提高而不斷發(fā)展。

一、智能油田的建設(shè)現(xiàn)狀

1.大慶油田

隨著油田開發(fā)的不斷深入，大慶油田慶新采油廠用工緊張、后備儲量不足，開發(fā)成本上升，精細(xì)挖潛、提質(zhì)增效難度大等問題凸顯，亟須管理創(chuàng)新，以適應(yīng)新常態(tài)、實現(xiàn)新突破、推動新發(fā)展。2010年至今，慶新采油廠經(jīng)歷了“數(shù)字化建設(shè)”和“智能化提升”兩個階段，本著“整體規(guī)劃，分步實施”和先易后難的原則，逐步實現(xiàn)了油田的全面感知、預(yù)測預(yù)警、數(shù)據(jù)驅(qū)動、協(xié)同優(yōu)化，初步搭建智能化管控框架和創(chuàng)新發(fā)展模式。隨著單井智能管理系統(tǒng)的完善和數(shù)據(jù)治理體系的建立，慶新油田陸續(xù)研發(fā)和部署了機(jī)采、集輸、注水、油藏、能耗五大智能應(yīng)用系統(tǒng)，均取得了較好的應(yīng)用效果。據(jù)慶新油田總工程師介紹，智能化系統(tǒng)有效地將能源管控與日常生產(chǎn)管理活動融合在一起。油田整體達(dá)到了分析級，油井、集油、注水等子系統(tǒng)達(dá)到了優(yōu)化級管控水平，節(jié)能效果逐年向好，創(chuàng)出大慶外圍油田最好水平。

目前，慶新油田已建成生產(chǎn)指揮中心1座、監(jiān)控終端3個，橫向上以智能生產(chǎn)為核心，各業(yè)務(wù)部門協(xié)同辦公，縱向上由數(shù)控中心直接下達(dá)生產(chǎn)指令到基層生產(chǎn)單元，數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到95%以上，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率達(dá)到97.5%以上，實現(xiàn)了無人值守、電子智能巡檢。

2.大港油田

大港油田多年來始終高度重視數(shù)字化油田建設(shè)，目前已實現(xiàn)生產(chǎn)過程監(jiān)測、生產(chǎn)分析、視頻監(jiān)測以及報表、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的集中統(tǒng)一管理。油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)將轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)，助力中小場站無人值守、大型場站少人值守，降低工人勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)按照集輸、注水、電力三大系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)集成，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程監(jiān)測、生產(chǎn)分析、報表管理等功能，并通過二次組態(tài)技術(shù)，率先實現(xiàn)了場站實時數(shù)據(jù)及工藝流程的監(jiān)控。隨著A11系統(tǒng)建設(shè)和投入使用，聯(lián)合站由分散管理向集中管理轉(zhuǎn)變，巡檢崗由縮減，站內(nèi)人數(shù)減;人員巡檢由每小時巡檢改為中控室自動化參數(shù)實時監(jiān)控與每四小時現(xiàn)場定期巡檢、參數(shù)調(diào)整相結(jié)合，大大提高了生產(chǎn)效率。

二、建設(shè)油田數(shù)字化實訓(xùn)中心的意義

對于高等職業(yè)學(xué)校學(xué)生來說，操作技能以及操作性知識的學(xué)習(xí)基本上都來源于校內(nèi)實訓(xùn)基地，對于各種機(jī)械和器材的系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)、動手能力的形成和提高也基本上都來源于校內(nèi)實訓(xùn)基地的實訓(xùn)課程。石油工業(yè)屬于高度自動化、技術(shù)密集型的行業(yè)，其業(yè)務(wù)范圍具有點(diǎn)多、線長、面廣的特點(diǎn)，再加上石油行業(yè)高壓、易燃、易爆的工作環(huán)境，以及石油天然氣在地下井筒和油藏的分布狀態(tài)不可知，基于石油工程生產(chǎn)的特殊性，決定了在石油類專業(yè)的教學(xué)培訓(xùn)實施過程中，如果采用傳統(tǒng)的教學(xué)培訓(xùn)方式將難以實現(xiàn)較好的效果，滿足不了現(xiàn)代社會對技術(shù)技能人才的需求。[1]

智能油田建設(shè)在國內(nèi)還屬于初步建設(shè)階段，而基于智能油田的實訓(xùn)中心在高校中還未起步，因此，大慶職業(yè)學(xué)院依托大慶油田，校內(nèi)油田數(shù)字化實訓(xùn)中心的建設(shè)就尤為重要。在此背景下，集理論學(xué)習(xí)、虛擬仿真、實操仿真為一體的各類實訓(xùn)室應(yīng)運(yùn)而生，是提升教學(xué)培訓(xùn)質(zhì)量與效率、降低教學(xué)培訓(xùn)成本的重要手段，是適應(yīng)智能油田發(fā)展的重要教育理念，也是未來石油職業(yè)技術(shù)教育發(fā)展的主要趨勢，對于提高石油類專業(yè)畢業(yè)生在油田現(xiàn)場工作的適應(yīng)性有較大幫助。

1.校企雙方合作

校企雙方是實現(xiàn)校內(nèi)實訓(xùn)基地建設(shè)全面完善最重要的兩個利益相關(guān)者，雙方需要達(dá)成積極推進(jìn)校內(nèi)實訓(xùn)基地的落成，滿足實訓(xùn)需要，加強(qiáng)校企合作，充分利用企業(yè)的資源優(yōu)勢和學(xué)習(xí)的生源優(yōu)勢，校企共同建設(shè)實訓(xùn)基地。企業(yè)方面能夠明確地知道自己的用工需求，同時企業(yè)方面還能從技術(shù)操作的層面明確學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生的不足，這樣就可以在學(xué)校制定教學(xué)計劃、培養(yǎng)方案的時候，提供一些來自于企業(yè)的建議，提升學(xué)生就業(yè)時的能力和就業(yè)適應(yīng)性。

2.師資隊伍培養(yǎng)

依托油田企業(yè)辦學(xué)優(yōu)勢，建立教師到油田企業(yè)實踐鍛煉常態(tài)化機(jī)制，推進(jìn)“產(chǎn)學(xué)研訓(xùn)培”一體化改革，提高教師教學(xué)、生產(chǎn)、實習(xí)的指導(dǎo)能力。聚焦教師“雙師”素質(zhì)提升，建立激勵與約束機(jī)制，營造教師“雙師”素質(zhì)建設(shè)良好環(huán)境，實現(xiàn)骨干教師全部達(dá)到“雙師”素質(zhì)。完善兼職教師選聘與管理辦法，選聘行業(yè)企業(yè)技術(shù)專家和能工巧匠作為兼職教師，打造專業(yè)帶頭人、專業(yè)骨干教師與兼職教師（結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)團(tuán)隊，實施互補(bǔ)、互助、互學(xué)、互評、互建、互融“六互”機(jī)制，強(qiáng)化兼職教師職教能力。

3.預(yù)期建設(shè)內(nèi)容

（1）油水井智能管理

包括以下設(shè)備：采油井口（抽油機(jī)井、螺桿泵井、注聚井、采氣井）;控制柜;數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和故障模擬設(shè)備等。

能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：遠(yuǎn)程啟、停抽油機(jī);電子巡井;分析示功圖并分析油井抽油泵工作狀況;設(shè)置油井控制參數(shù)等。

（2）油庫模擬仿真

包括以下設(shè)備：基于成套裝置的單體設(shè)備和安全生產(chǎn)操作裝置;油庫運(yùn)行管理仿真軟件等。

能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：輕油收、發(fā)油操作;閥門操作訓(xùn)練;泵和工藝管線操作訓(xùn)練等。

（3）油氣管道模擬仿真

包括以下設(shè)備：輸油（輸氣）中間站、末站;系統(tǒng)仿真軟件;管道防腐檢測設(shè)備等。

能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：長輸管道流程及站內(nèi)流程的切換;2.運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測及分析等。

（4）數(shù)字中央控制室

包括以下設(shè)備：中控臺、生產(chǎn)控制軟件、數(shù)據(jù)模擬軟件、數(shù)值模擬軟件等;

能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：分散控制;集中管理等。

三、結(jié)束語

油田數(shù)字化實訓(xùn)中心的建設(shè)在教學(xué)方式和培訓(xùn)手段上實現(xiàn)變革，能夠給學(xué)生一個真實生產(chǎn)操作控制模式、方法與環(huán)境，提高了學(xué)生的認(rèn)知能力，促進(jìn)了實踐教學(xué)與理論教學(xué)的有效融合，提高了教學(xué)效益，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率，大大降低了培訓(xùn)成本，提高了培訓(xùn)教學(xué)的安全性。也為各油田“智能油田”的建設(shè)提供了可行性的技術(shù)方案和建議，同時能傳遞油田綠色發(fā)展理念。不僅能夠進(jìn)一步促進(jìn)校企合作，通過該實訓(xùn)與油田企業(yè)及相關(guān)石油院校開展課題研究和技術(shù)服務(wù)工作，還能提升學(xué)院品牌形象和為社會服務(wù)的能力。

參考文獻(xiàn)

[1]王愛民，徐喜慶，馬麗梅.華北油田“智慧油田”建設(shè)研究[J].信息系統(tǒng)工程，2012（09）：120-122.

[2]陳清.職業(yè)教育校企共建共享型校內(nèi)生產(chǎn)性實訓(xùn)基地建設(shè)研究[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2017（23）：88-91

作者簡介：焦龍（1988- ），男，漢族，黑龍江哈爾濱人，研究生學(xué)歷，大慶職業(yè)學(xué)院石油化學(xué)工程系采油教研室主任，研究方向：油氣開采技術(shù)，井下作業(yè)等。